Projektbeschreibung
Den vielversprechenden Kandidaten der dunklen Materie auf der Spur
Beinahe die gesamte in unserem Universum gespeicherte Energie existiert in Form von dunkler Materie und dunkler Energie, doch über beide wissen wir nur sehr wenig. Sie scheinen hauptsächlich mittels der Gravitationskraft zu interagieren und es wird angenommen, dass sie aus Elementarteilchen bestehen, die wir noch nicht identifizieren konnten. Experimente zur Aufklärung der rätselhaften Natur dunkler Materie führen uns jenseits der aktuellen Beschreibungen der Elementarteilchen und der Kräfte, die ihre Wechselwirkungen bestimmen. Das EU-finanzierte Projekt DarkWave ist den vielversprechenden Kandidaten für dunkle Materie, den schwach wechselwirkenden massereiche Teilchen (Weakly Interacting Massive Particles; WIMPs), auf der Spur. Diese direkt nachweisen zu können, würde unser Verständnis des Universums revolutionieren. Die zu diesem Zweck entwickelten Technologien sollen auch auf andere wichtige Themen der Physik angewendet werden: Gravitationswellen und Eigenschaften von Neutrinos.
Ziel
Experimental astroparticle physics is currently one of the most vibrant and exciting areas of fundamental physics and in the coming decade there is a real potential to experimentally resolve two remaining big puzzles in our understanding of the Universe: the nature of dark matter (DM) and the Baryon Asymmetry of the Universe (BAU, i.e. why there is more matter than antimatter).
We currently do not know what is the nature of 95% of the energy density of our Universe. Astronomical observations tell us that at least 23% of the unknown density should behave like matter – as we cannot see it, we call it dark matter. The exact nature of DM (and dark energy) is still unknown and its origin is at present one of the most important questions in physics. Particle physics beyond the Standard Model provides several candidate particles which could be the DM. Out of these, Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) are the best motivated. Discovering them would be a major breakthrough and a sign of physics beyond the Standard Model.
The DarkWave consortium aims to make key contributions towards this discovery by: (1) building DarkSide-20k, the next generation experiment searching for dark matter via elastic scattering of dark matter particles in liquid argon (LAr), with sensitivity two orders of magnitude beyond current searches at ~1 TeV/c2 WIMP mass, (2) developing new technologies for ARGO and DarkSide-LM, the ultimate detectors, able to probe the full parameter space where WIMPs can be found. It will also (3) exploit technological synergies with two other key areas in astroparticle physics: long-baseline neutrino oscillation experiments (DUNE) and gravitational wave detection.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- H2020-EU.4.b. - Twinning of research institutions Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-WIDESPREAD-2020-5
Finanzierungsplan
CSA - Coordination and support actionKoordinator
00-716 Warszawa
Polen